一種白光led用熒光板及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種白光LED用熒光板及其制備工藝，包含上中下三層，上層為熒光粉層，中間為基板層，下層為光譜分光膜層。其制備工藝如下：配制熒光粉漿料，通過旋轉(zhuǎn)涂覆儀把漿料均勻涂覆在基板上表面，然后在300～600℃環(huán)境中烘烤揮發(fā)粘結(jié)劑；在涂覆完熒光粉層的基板下表面通過電子束蒸鍍多層納米二氧化鈦和納米二氧化硅，位于最上層和最下層的納米二氧化鈦厚度為n，中間依次納米二氧化硅厚度為3n、納米二氧化鈦厚度為2n。通過上述工藝制備的熒光板，熒光粉均勻分布在上層，下層光譜分光膜選擇性通過不同波段的光，提高出光效率；與藍光LED結(jié)合制備白光光源，熒光粉層遠離熱源，減少光衰。
【專利說明】一種白光LED用熒光板及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，涉及一種白光LED用熒光板及其該熒光板的制備工 藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年半導(dǎo)體照明發(fā)展加快，市場上接受程度也越來越高，但現(xiàn)有工藝制備的白 光LED還是存在需要改進的地方:如熒光粉在點膠的過程中由于粒徑、比重等因素導(dǎo)致熒 光粉分布不均；光源工作過程中，熒光粉長期受到LED芯片發(fā)出熱的影響，導(dǎo)致其衰減產(chǎn)生 色漂移。
[0003]為了解決上述問題，ZL200910030916.0提到采用熒光粉預(yù)制薄膜，將熒光粉與粘 結(jié)劑印刷在高分子材料載體上形成薄膜，這樣可以避免上述提到的問題；但同時又帶來了 新的問題:涂覆有熒光粉層的高分子載體與LED芯片結(jié)合時采用遠離的方式，這樣藍光到 達熒光粉預(yù)制薄膜表面存在反射，同時當(dāng)藍光進入熒光粉層激發(fā)了熒光粉發(fā)出黃、紅光后 會由于熒光粉的后向散射現(xiàn)象射回基板部分而被吸收；熒光粉與硅膠或環(huán)氧樹脂混合后涂 覆在高分子載體表面，由于材料極性不一致容易導(dǎo)致粘結(jié)不牢的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提出一種白光LED用熒光板以及該熒光板的 制備工藝，可以解決傳統(tǒng)封裝方式引起的熒光粉分布不均、色溫色坐標漂移等問題，也可以 改善原有熒光粉預(yù)制薄膜產(chǎn)生的由于光線后向反射導(dǎo)致出光效率低及熒光粉層與載體脫 層的現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種白光LED用突光板,包含上中下三層，上層為突光粉 層，中間為基板層，下層為光譜分光膜層。
[0006]所述的熒光粉層由熒光粉、粘結(jié)劑、加固劑、溶劑、分散劑、親水劑組成。
[0007]所述的熒光粉層漿料配制時所需的熒光粉為鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系、氮化物及 氮氧化物體系中至少一種；粘結(jié)劑為聚氧化乙烯、羧甲基纖維素銨、聚甲基丙烯酸銨中至 少一種，加固劑為三氧化二鋁和二氧化鈦中至少一種，溶劑為去離子水，分散劑為多元羧酸 銨，親水劑為壬基酚聚氧乙烯醚。
[0008]所述的熒光粉層漿料其原料組分及各組分占原料總量的質(zhì)量百分比為熒光粉 50?70%，粘結(jié)劑為0.5?5%，加固劑為5?10%，溶劑為24.5?35%，分散劑為0.01?
0.5%,親水劑為0.01?0.5%。
[0009]所述的基板層為高硼硅玻璃、石英玻璃、聚碳酸酯片、聚甲基丙烯酸甲酯片中至少 一種，厚度為0.1?3mm。
[0010]所述的光譜分光膜層由多層納米級二氧化鈦和納米級二氧化硅間隔電子束蒸鍍 構(gòu)成。
[0011]所述的光譜分光膜層中納米級二氧化鈦和納米級二氧化硅的層數(shù)為5?31層的奇數(shù)層。
[0012]本發(fā)明還提供了上述白光LED用熒光板的制備工藝，其具體操作步驟為:
(1)熒光粉層的制備:將熒光粉、粘結(jié)劑、加固劑、溶劑、分散劑、親水劑混合攪拌均勻 配成漿料，將漿料滴至清洗干凈的基板上表面，采用旋轉(zhuǎn)涂覆將漿料均勻覆在基板上表面， 轉(zhuǎn)速為30?500轉(zhuǎn)/分，保持熒光粉層厚度為5?500 ii m，將涂覆有漿料的基板在300? 600°C環(huán)境中烘烤，使其中的粘結(jié)劑揮發(fā)；
(2)光譜分光膜層的制備:在涂覆完熒光粉層的基板下表面通過電子束蒸鍍多層納米 二氧化鈦和納米二氧化硅，位于最上層和最下層的納米二氧化鈦厚度為n，中間依次納米二 氧化硅厚度為3n、納米二氧化鈦厚度為2n。
[0013]本發(fā)明提供的一種白光LED用熒光板以及該熒光板的制備工藝，其優(yōu)點是:1、采 用該熒光板封裝的白光LED光源，熒光粉遠離LED芯片，有效避免熒光粉受芯片發(fā)熱影響導(dǎo) 致其衰減及色漂移；2、熒光粉通過與溶劑、分散劑、親水劑、加固劑、粘結(jié)劑等材料混合，可 以均勻的分散在混合液中，提高批次LED光源的光色一致性；3、熒光粉膜層通過粘結(jié)劑和 加固劑將熒光粉牢牢固定在基板上表面，不會因時間長而脫落；4、創(chuàng)造性的提出通過光譜 分光膜原理，解決了遠程熒光典型的弊端，即減少藍光進入熒光板界面時發(fā)生的反射以及 避免熒光板內(nèi)部激發(fā)出的黃光發(fā)生后向散射現(xiàn)象；通過電子束蒸鍍的多層納米二氧化鈦和 納米二氧化硅光譜分光膜的作用就是通過控制膜層的厚度及層數(shù)，對藍光和黃光具有選擇 性通過的功能。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為一種白光LED用熒光板制備工藝流程 圖2為一種白光LED用突光板的結(jié)構(gòu)圖 圖3為光譜分光膜層結(jié)構(gòu)組成圖
其中，1_突光粉層、2-基板層、3-光譜分光膜層；4_納米二氧化欽、5-納米二氧化娃
【具體實施方式】:
以下實施方式僅用于解釋本發(fā)明，但不用于限定實施例。
[0015]實施例一:(I)突光粉層(I)制備:依次稱量取招酸鹽體系黃色突光粉10g、質(zhì)量分 數(shù)為6%的聚氧化乙烯8ml、去離子水30ml、質(zhì)量分數(shù)為12%的三氧化二鋁液15ml、多元羧 酸銨0.25ml、壬基酹聚氧乙烯醚0.1ml加入到燒杯中攪拌均勻配成衆(zhòng)料；選取I塊Imm厚的 高硼硅玻璃作為基板，將漿料通過旋轉(zhuǎn)涂覆儀均勻分布在基板層(2)上表面，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/ 分；放入烘箱在450°C環(huán)境中烘烤。
[0016](2)光譜分光膜層(3)的制備:在涂覆完熒光粉層(I)的基板層(2)下表面在Ar 氣保護下分層蒸鍍納米二氧化鈦(4)和納米二氧化硅(5)，其中二氧化鈦11層，最上層和最 下層的厚度為50nm,中間的厚度為IOOnm ;二氧化娃10層,每層厚度均為150nm。
[0017]實施例二:(I)熒光粉層(I)制備:依次稱量取硅酸鹽體系橙色熒光粉5g、綠色熒 光粉3g，質(zhì)量分數(shù)為10%的聚甲基丙烯酸銨6ml、去離子水25ml、質(zhì)量分數(shù)為12%的三氧化 二鋁液15ml、多元羧酸銨0.25ml、壬基酚聚氧乙烯醚0.1ml加入到燒杯中攪拌均勻配成漿 料；選取I塊0.5mm厚的石英玻璃作為基板，將漿料通過旋轉(zhuǎn)涂覆儀均勻分布在基板層(2) 上表面，轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分；放入烘箱在550°C環(huán)境中烘烤。[0018](2)光譜分光膜層(3)的制備:在涂覆完熒光粉層(I)的基板層(2)下表面在Ar氣保護下分層蒸鍍納米二氧化鈦(4)和納米二氧化硅(5)，其中二氧化鈦15層，最上層和最下層的厚度為70nm,中間的厚度為140nm ;二氧化娃14層,每層厚度均為210nm。
[0019]實施例三:(I)熒光粉層(I)制備:依次稱量取鋁酸鹽黃色熒光粉Sg，氮化物紅色熒光粉lg，質(zhì)量分數(shù)為10%的羧甲基纖維素銨6ml、去離子水25ml、質(zhì)量分數(shù)為12%的二氧化鈦液15ml、多元羧酸銨0.25ml、壬基酚聚氧乙烯醚0.1ml加入到燒杯中攪拌均勻配成漿料；選取I塊2_厚的石英玻璃作為基板，將漿料通過旋轉(zhuǎn)涂覆儀均勻分布在基板層(2)上表面，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分；放入烘箱在650°C環(huán)境中烘烤。
[0020](2)光譜分光膜層(3)的制備:在涂覆完熒光粉層(I)的基板層(2)下表面在Ar氣保護下分層蒸鍍納米二氧化鈦(4)和納米二氧化硅(5)，其中二氧化鈦7層，最上層和最下層的厚度為80nm,中間的厚度為160nm ;二氧化娃6層,每層厚度均為240nm。
【權(quán)利要求】
1.一種白光LED用突光板,其特征在于，該突光板包含上中下三層，上層為突光粉層，中間為基板層，下層為光譜分光膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED用熒光板，其特征在于，所述的熒光粉層由熒光粉、粘結(jié)劑、加固劑、溶劑、分散劑、親水劑組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白光LED用熒光板，其特征在于，所述的熒光粉層漿料配制時所用的熒光粉為鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系、氮化物及氮氧化物體系中至少一種，粘結(jié)劑為聚氧化乙烯、羧甲基纖維素銨、聚甲基丙烯酸銨中至少一種，加固劑為三氧化二鋁和二氧化鈦中至少一種，溶劑為去離子水，分散劑為多元羧酸銨，親水劑為壬基酚聚氧乙烯醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白光LED用熒光板，其特征在于所述的熒光粉層漿料其原料組分及各組分占原料總量的質(zhì)量百分比為熒光粉50~70%，粘結(jié)劑為0.5~5%，加固劑為5~10%,溶劑為24.5~35%，分散劑為0.01~0.5%,親水劑為0.01~0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED用熒光板，其特征在于，所述的基板層為高硼硅玻璃、石英玻璃、聚碳酸酯片、聚甲基丙烯酸甲酯片中至少一種，厚度為0.1~3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED用熒光板，其特征在于，所述的光譜分光膜層由多層納米級二氧化鈦和納米級二氧化硅間隔電子束蒸鍍構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED用熒光板，其特征在于，所述的光譜分光膜層中納米級二氧化鈦和納米級二氧化硅的層數(shù)5~31層的奇數(shù)層。
8.—種權(quán)利要求1所 述的白光LED用熒光板的制備工藝，其具體步驟為: (1)熒光粉層的制備:將熒光粉、粘結(jié)劑、加固劑、溶劑、分散劑、親水劑混合攪拌均勻配成漿料，將漿料滴至清洗干凈的基板上表面，采用旋轉(zhuǎn)涂覆將漿料均勻覆在基板上表面，轉(zhuǎn)速為30~500轉(zhuǎn)/分，保持熒光粉層厚度為5~500 ii m，將涂覆有漿料的基板在300~600°C環(huán)境中烘烤； (2)光譜分光膜層的制備:在涂覆完熒光粉層的基板下表面通過電子束蒸鍍多層納米二氧化鈦和納米二氧化硅，位于最上層和最下層的納米二氧化鈦厚度為n，中間依次納米二氧化硅厚度為3n、納米二氧化鈦厚度為2n。
【文檔編號】H01L33/44GK103606614SQ201310638200
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】施豐華, 王海波, 卓寧澤, 朱月華, 劉光熙, 尹娟 申請人:南京琦光光電科技有限公司